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船用制冷剂都是哪些型号

2016-01-29 14:42:02 山东紫翔化工销售有限公司 阅读

  一.船用制冷剂取舍准则

  船只犹如水上或水下的移动建筑物,特别水下潜艇更是一个狭小又密闭的空间。它又短时间内需阅历无穷的环境改变,还需接受极大的歪斜、摇晃、冲击与振荡。因而,长时间以来,船用制冷、空调设备所运用的制冷剂,其选用以安全为首,通常遵从如下图示的先后程序:

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  二.制冷剂开展前史

  从前史上看,制冷剂的开展阅历了3个期间:

  第一期间,从1830年至1930年,首要选用NH3(R717)、CO2(R744)、HC、H2O、空气等天然工质作为制冷剂。

  据1900年核算,全世界规模内356艘船只中,37%用空气循环制冷机、37%用氨制冷机、25%用CO2蒸汽紧缩式制冷机。开展到1930年,80%船只选用CO2蒸汽紧缩式制冷机、20%船只选用氨制冷机。

  氨的有毒、HC的可燃、CO2的低效率,但首要鉴于安全性思考,CO2才夺魁首。

  第二期间,从1930年到1990年,首要用CFCs和HCFCs制冷剂。

  20世纪七八十年代缔造的船只,首要选用的是R12制冷剂。例如,1997年核算,上海区域国内船只选用R12的占到40%以上。

  运用了60年后,发现这些制冷剂损坏臭氧层。出于环保的需要,不得不被逼完成第2次转轨。

  第三期间,从1990年至今,进入以HFCs制冷剂为主的期间。HFCs制冷剂类纯工质R134a和HFCs制冷剂类非共沸混合工质R404a、R407c。特别是R404a因沸点温度低于R407c,可统筹船上空调与冷藏,而运用更多点。但国内外船只制冷、空调用制冷剂,特别是国内仍落后于此进程。

  例如,在90年代及近来一段时间缔造及改造的船只思考了CFCs类制冷剂禁用,所以,现行运营的新造船只首要以HCFC—22为主。中国海运集团核算,到2001年末,该公司400余艘各类船只在制冷空调体系中,选用R22占船只总数的78%,R12占17%,R134a约占5%。

  又如世界上冷藏船核算,运用的制冷剂量到达3875吨/年,其间85%以上为R22,而其间老龄船只冷藏集装箱简直悉数运用R12,其总量到达2475吨。

  这与R12已被制止运用、R22仅限于过渡期(2030年曾经)运用的开展势态是极不相适应的。跟现在国外有些专家担忧:“会不会过了若干年后,又发现HFC制冷剂有啥新疑问,特别是因为HFC制冷剂的GWP值大都在1000以上,又重蹈第二期间阅历了60年才发现释放了许多损坏臭氧层气体的过错”更不相适应。或者说,会受此影响。

  三.制冷剂的开展趋势

  上述专家忧虑的本质,是对HFC与天然工质,特别是碳氢化合物,这两类制冷剂的知道区别。

  1.建议选用碳氢化合物作制冷剂的,其首要观念是:

  HFCs物质的GWP太高,已被列入京都协议温室气体清单;

  HFCs物质还可能有不行猜测的结果,发现它们的疑问,是否又得花上几十年时间,会不会又遭受另一次筛选;

  尽管碳氢化合物可燃,可是随技术开展和安全性衡量的改善,现已并会进一步削减不安全损伤;

  现在,欧洲已有约1500万台家用冰箱,仅德国每天生产几千台,在130L冰箱中只用20gR600a,并且其间有12gR600a能溶于油中,也就是说走漏R600a数量是很少的,以为注意到这一点是很首要的;

  在供认HFC制冷剂在发动筛选CFC计划中的效果的一起,以为碳氢化合物将是长时间方案,尽管开发新设备需要较长的时间,相信21世纪将是天然工质的世纪。

  2.建议HFCs制冷剂的,其首要观念是:

  依据核算和猜测,HFCs排放占全部温室气体排放的份额也很小,1997年约为1%,2030年估计也仅为2.4%.

  即便高GWP气体,也只有当制冷剂排放时,才构成影响。因而,只需采纳办法,削减它们的走漏排放,而不是筛选或禁用;

  不应以GWP作为衡量影响全球气候改变的仅有目标,应以变暖影响总当量TEWI为目标,全部归纳思考。用TEWI这种目标剖析,除了汽车空调和商业制冷外,直接效应占了首要份额。因而,进步能效是要害;

  关于制冷空调,寿数通常均为15~20年。若思考到全部寿数期的能量消耗引起的直接效应,对温室效应的影响将更为可观。此外,美国近来提出了寿数期气候功能LCCP(Life Cycle Climate Performance)目标,全部思考了寿数期内的商品温室气体直接排放所引起的影响,和商品耗能随同而发生的直接效应,包含制冷剂和制冷空调设备生产过程的能耗。若用LCCP衡量和剖析,直接效应均很小,并且可通过进步能效来补偿。例如,关于家用空调,直接效应仅占5%摆布,并且直接效应跟着季节能效比(SEER)的进步而有较大的下降。关于离心式和螺杆式冷水机组,直接效应仅为3%以内,而直燃、双效溴化锂--水吸收式冷水机组的LCCP均匀比前两种要高65%摆布,也就是说如用这种吸收式冷水机组来代替HCFC-123机组,将引起更严峻的环境影响。即便关于直接效应影响较大的汽车空调来说,若以LCCP衡量,运用HFC-134a,HC和CO2制冷剂的机组,它们的LCCP值相差并不多,但运用HFC-134a时的LCCP值乃至比CO2还低;

  以为不能为处理全球环境疑问,而无视对现场和本地环境的损伤;

  为了处理天然工质的可燃性和毒性等疑问,必然进步本钱和费用。据测算,典型的美国中央空机组(约10KW冷量,充注量为3kg),改用HC时,为到达安全规范,本钱将进步30%摆布;

  运用HC,相同存在着不行猜测结果的可能性。例如,HC光雾反响VOC值比HFC大几百倍,有可能引起新的环境疑问。总之,以为HFC制冷剂是一种极好的代替物。若回绝运用HFC,工业界面对严峻压力,估计近20年内将因没有适宜的制冷剂而面对严峻的威胁。

  四.CO2(R744)与HFO1234yf比照

  上述争辩一时是难以得到定论的。但HFC物质因为GWP太高,已被列入京都协议温室气体清单。一度誉为R12最佳代替品的HFC-134a,并许多用于汽车空调的HFC-134a,因其GWP高,特别是其生产过程中对环境许多的污染,已为发达国家列为筛选商品。并且,其筛选HFCs的立法趋势如下:

  欧盟: 2011年, 制止GWP大于150的含氟温室气体用于新车型的空调器中;

  挪威:对含HFCs的进口商品及盛放HFCs的设备征收污染税;

  丹麦:自2006年起,制止进口、出售并运用含HFCs的新商品,并对盛放HFCs的设备征收污染税;

  奥地利:自2008年1月起,制止HFCs在多种设备上的运用。

  然而,代替却仍如前所述那样,呈现二种倾向:

  1.欧洲国家倾向选用天然制冷剂CO2(R744);

  2.美国倾向开发构成化合物HFO1234yf。

  现比照方下:

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  五.HC类制冷剂可燃性按捺

  可燃气体能够通过混合某种阻燃气体而使其可燃性下降,乃至不燃,图1为焚烧按捺的机理。图中,横坐标为混合气体中不行燃气体与可燃气体体积之比,纵坐标为空气中含有的混合气体体积分数。因而,所标明的爆破极限是混合气体的爆破极限,而不是单一可燃气体的爆破极限。跟着不行燃气体份额的添加,爆破极限的规模不断减小。但不行燃气体到达必定比值时,爆破上限与爆破下限集合为一个点;集合点所对应的横坐标为二元混合气体的临界抑爆体积分数比(临界可燃体积分数比),所对应的纵坐标线为临界抑爆体积分数线。这么爆破上限、爆破下限与抑爆体积分数线将图划分为四个区域,每个区域标明的含义如下:I区:可燃区;Ⅱ区:贫氧不行燃区,该区混人必定量的空气后可变为可燃区,是一个风险区;Ⅲ区:富氧不行燃区,该区无焚烧爆破风险,是一个安全区;Ⅳ区:抑爆安全区,因为不行燃气体的份额大到使可燃气体不能进行焚烧爆破反响。

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  制冷剂的可燃性的按捺是混合工质研发的难点,对按捺用制冷剂的请求是:①按捺用制冷剂对焚烧有良好的阻燃特性,最佳是化学阻燃;

  ②按捺用制冷剂要有低的正常沸点,这么才能对焚烧起到按捺效果;

  ③对臭氧层不能有损坏效果,对大气的温室效应潜能低。

  要想取得完全满意以上三点请求的抱负的按捺用制冷剂是十分艰难的。因为,通常的灭火剂尽管有良好的阻燃特性,也有沸点较低的灭火剂,但要想完全到达环保功能,即对臭氧层不能有损坏效果和对大气的温室效应潜能低,这两项目标通常很难到达,有的制冷剂尽管对臭氧层无损坏效果,但仍是有较高的温室效应。退而求其次,若不思考温室效应,则可选的灭火剂仍是许多的,比方:三氟碘甲烷(CF3I)、FM200、R125(C2F5H)等,除了有必定的温室效应外,别的方面的请求仍是满意的。只需混合的制冷剂温室效应指数比R134a低,就能够到达研发的请求。

  现在,世界制冷空调职业的倾向是:在小型家用冰箱类制冷设备中,可运用HC;而对大型制冷空调设备,在没有依据标明其安全性可靠时,回绝运用HC作制冷剂。

  六.杜邦 ISCEON ® 系列混合工质在代替 CFC/HCFC中的优势

  杜邦 ISCEON®系列制冷剂,即MO系列混合工质,系“非共沸混合制冷剂”,它们由二至三种HFCs与HCs纯工质组分构成,别离有:

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  其间MO59具特性如下:

  1) ODP值为零,GWP较低,契合环保请求;

  2) 美国ASHRAE安全等级分类A1/A1,即无毒、不燃 。

  3) 化学性质安稳,实验标明:当走漏到达本来的80%以上时成份才开端发生改变;

  4) 与R22有附近的沸点;

  5) 直接更换R22,无需改造体系,与原体系的润滑油、各零部件兼容,没有腐蚀性。

  并且,其功能优于R22。现用图表比照方下:

  表2 沸点测验比照 (沸点/临界温度在1atms下测验)

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  七.MO系列制冷剂船用实例

  因为MO系列具上述特性,此类制冷剂在更换商场具无穷潜力,早在上世纪九十年代,欧洲已开端运用,商场占有率达60%。现将其在交通运输有些有些项目简介如下:

  1.巴西海上钻油渠道制冷与空调

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  3.新加坡某船用空调公司旧船修补更新

  该公司从事船只用空调、冷藏、通风体系的规划、生产、安装和调试。近在两条船的R22体系修补和环保改制晋级改造中,先运用R404A,但发觉R404A压力比R22高,效果不抱负,现选用MO59(R417A)。

  4.出口游轮空调

  上海某游艇公司、常德某船只厂等企业制造出口游轮,为适应欧美商场环保请求,选用MO59(R417A)。

  八.结束语

  船用制冷剂选用首要准则是“安全”,即首要请求“无毒、不燃、不爆”。当CFC未问世前,其首选制冷剂是CO2;当CFC-12、HCFC-22问世,因其“无毒、不燃”,又效率高、工作压力低,遂代替了CO2;当大气臭氧层受损耗、温室效应加重等环保疑问杰出之时,又返回至天然工质的运用的路径上。可在CO2跨临界蒸汽紧缩式制冷循环压力高、HC类工质可燃性、与许多现有设备对直接代替的需要,走杜邦ISCEON 系列 “非共沸混合制冷剂”道路,应可谓相对简洁的挑选。